photométrie Astéroïde (22) Kalliope : Courbe de lumière

[econseil]

Hello,

 

 

Voici le fruit de mon début de semaine sur le suivi de l'astéroïde (22) Kalliope qui se balade actuellement dans la constellation du Cocher.

Kalliope (ou Calliope) est un astéroïde de la ceinture principale qui a été découvert par John Russell Hind le 16 novembre 1852.

 

L'objectif était ici d'en tirer une courbe de lumière, c'est-à-dire étudier la variation de sa magnitude en fonction du temps afin de déceler sa rotation sur lui-même, et déterminer sa période de rotation.

Quand un astéroïde n'est pas parfaitement rond, la surface exposée au Soleil varie en fonction de sa rotation et sa luminosité évolue en conséquence. De même, si une partie de sa surface est très sombre ou très lumineuse, cela peut faire varier la courbe.

 

En soit, dans le cas de (22) Kalliope, déterminer la période de rotation n'est pas d'une importance fondamentale car elle est connue depuis longtemps.

Là où les courbes de lumière sont intéressantes, c'est que lorsqu'on les dessine à intervalles réguliers, on voit leur forme changer et ce sont ces changements de forme qui permettent plus tard aux astronomes de réaliser des modèles en 3 dimensions de l'astéroïde.

 

Kalliope fait l'objet d'un suivi sur le site de l'observatoire de Genève (http://obswww.unige.ch/~behrend/page_cou.html#REF_PS), comme beaucoup d'autres astéroïdes.

Voici par exemple sa courbe de lumière ramenée sur 1 période de rotation, réalisée en 2006 et disponible sur le site de l'observatoire de Genève:

 

 

Pour réaliser de telles courbes, on photographie l'astéroïde comme on le ferait pour n'importe quelle nébuleuse ou galaxie. On évite de saturer le caillou ainsi que les étoiles qui vont servir à mesurer sa magnitude relative, et on applique l'excellent tutoriel d'Etienne épinglé dans cette rubrique : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=36369

 

L'avantage d'un APN dans ce cas est de pouvoir récupérer en même temps 3 canaux de couleur (Rouge, Vert et Bleu). L'étude de ces courbes mises en vis à vis peut permettre de détecter des variations de couleurs à la surface du caillou (Pas très courant pour les astéroïdes de la ceinture principale. Plus courant avec ceux de la ceinture de Kuiper).

 

 

J'ai donc passé 2 bouts de nuits sur (22) Kalliope.

 

Lundi 15/01/2012 : 216 poses de 60s

Mardi 16/01/2012 : 233 poses de 60s

 

Ce nombre de pose me permettait de couvrir à peu près une période de rotation complète de l'astéroïde. Un peu moins le Lundi, un peu plus le Mardi.

 

Voici donc les courbes dans les bandes Bleues et Vertes pour Lundi soir :

 

 

Et les courbes dans les bandes Bleues et Vertes pour Mardi soir :

 

 

Afin de montrer que les 2 courbes se superposent, j'ai manipulé tout ça dans Excel en décalant la courbe de Lundi de 4.5 périodes environ. Ce qui donne ceci pour la couche bleue uniquement. La même chose pourrait s'observer dans le vert. D'une journée au lendemain, l'astéroïde est vu sous le même angle, donc sa courbe reste la même. Ce qui n'est pas vrai si on observe à 2 mois d'intervalle.

 

 

Les 2 traits rouges marquent la limite d'une période de rotation. (22) Kalliope tourne sur lui-même en 0.1728j, soit un peu plus de 4h. De période en période, c'est le même motif qui se reproduit invariablement, avec 2 bosses et 2 creux.

 

 

Je m'arrête ici pour l'astéroïde (22) Kalliope, mais la moisson de mes images n'est pas terminée pour autant.

En réalisant 8h de time lapse sur la même zone du ciel (2x4h) autour de Kalliope, j'ai pu couvrir une large période pendant laquelle toutes les étoiles variables qui étaient dans le champ ont varié.

Je reviendrai dans quelques jours sur la mine d'information qu'on peut tirer de telles images qui ont l'air statiques, mais qui en fait montrent que dans le ciel, tout bouge tout le temps.

 

Le thème du prochain post sera donc : "Comment exploiter à fond ses images ?"

 

...à suivre

 

 

En bonus, le déplacement de Kalliope sur le fond du ciel Lundi soir :

 

 

 

Matériel : Celestron omni XLT 150 + Canon EOS 1000D

Modifié 16 juin 2014 par Modération

[sylvain62]

Salut

Ah bas voila enfin le résultat !

Sympa n'empêche ce boulot !!

 

J'aime bien aussi le petit déplacement sur la dernière photo !

[econseil]

Merci

Il faudrait que j'empile les 233 images du Mardi pour mettre le déplacement des 2 jours sur la même image, ça serait encore plus sympa !

Todo pour ce soir ...

[Gribol]

Merci pour cette présentation très bien faite.

 

J'ai quelques petites questions:

- Pourquoi tu ne t'intéresses qu'aux magnitudes dans le vert et dans le bleu et pas à celle dans le rouge ?

- Pourquoi avoir choisi un temps de pose unitaire de 60 secondes ? Au delà, l'astéroïde bouge sur le fond de ciel ?

- Ta barre d'erreur sur la mesure des magnitudes est de +/- 0.02. Je ne pensais pas qu'on pouvait être aussi précis avec un APN. Qu'est ce que tu prends comme catalogue d'étoiles de référence ?

 

Bon je crois que je vais regarder en détails cette section du forum qui me semble fort intéressante.

 

Marc

[econseil]

Salut,

 

- Pourquoi tu ne t'intéresses qu'aux magnitudes dans le vert et dans le bleu et pas à celle dans le rouge ?

Marc

 

Parce qu'il y a un manque criant de variables de référence dans le rouge. Les magnitudes bleues et vertes sont connues pour à peu près toutes les étoiles, mais dans le rouge, c'est la pénurie.

 

- Pourquoi avoir choisi un temps de pose unitaire de 60 secondes ? Au delà, l'astéroïde bouge sur le fond de ciel ?

Marc

Il y a plusieurs critères qui rentrent en jeu pour le temps de pose. Il faut un temps de pose suffisant pour avoir un maximum de signal de la cible, mais sans pour autant la saturer (sinon la photométrie sera impossible).

Si il y a un filé sur l'image, ce n'est absolument pas un problème. Ici, j'avais en tête de réaliser une image avec le déplacement du satellite, je devais donc avoir une mise au point pas trop mauvaise. Mais cette mise au point pas trop mauvaise condense le signal des étoiles sur le capteur et amène donc plus rapidement à la saturation.

En général en photométrie, on pose un peu plus longtemps mais on défocalise fortement l'image pour ne rien saturer.

60 secondes, c'était donc un compromis entre photométrie précise et possibilité de faire un empilement d'images qui tienne la route ensuite.

 

- Ta barre d'erreur sur la mesure des magnitudes est de +/- 0.02. Je ne pensais pas qu'on pouvait être aussi précis avec un APN. Qu'est ce que tu prends comme catalogue d'étoiles de référence ?

 

En fait, on peut faire bien mieux que 0.02 mag avec un APN. Quand j'ai shooté une exoplanète (http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=84586), je suis descendu à 0.007 mag d'erreur type.

Et Christian Buil (créateur d'Iris), sur la même cible, est descendu à 0.0015 mag.

La capacité à faire de la précision va dépendre de la dynamique du capteur (ici 12 bits, mais davantage, c'est mieux), du temps de pose (et donc de la défocalisation pour ne pas saturer la cible), de l'altitude (pour minimiser les perturbations de l'atmosphère) et de la hauteur de ta cible dans le ciel (minimisation de l'airmass).

Ici, j'ai réalisé les réglages nécessaires pour avoir 0.02mag d'erreur type, sans chercher à pousser plus loin. Je savais que Kalliope avait une amplitude d'environ 0.4mag. Donc une mesure avec 0.02 d'écart type est suffisante pour avoir un bon rendu de la courbe. J'explique sur le lien du shoot de l'exoplanète pourquoi j'ai dû m'appliquer et descendre à 0.007mag.

 

 

Pour les catalogues d'étoiles :

- Tycho 2 jusqu'à magnitude 12

- UCAC3 au delà

- GCVS pour éviter de choisir une étoile de référence qui soit variable

 

Bon je crois que je vais regarder en détails cette section du forum qui me semble fort intéressante.

 

Tu as bien raison

 

 

Manu

[benastro62]

Salut,

 

Du super boulot. Encore une autre manière d'observer les étoiles.

Bien joué pour son déplacement, c'est pas courant à voir!

 

A+

 

Ben

[econseil]

merci Ben

[etmo]

Bonsoir Emmanuel,

 

Une photométrie de plus en plus maîtrisée. Muniwin ou Iris pour la réduction photométrique?

Une petit passage sur Muniwin devrait donner quelque nouvelles variables.

 

Etienne

[Fred_76]

Etmo, j'ai essayé le tuto d'Etienne mais comment trouve-t'on des étoiles de référence pour un astéroïde ?

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?p=1315697#post1315697

 

Ce serait bien de faire un tuto pour les astéroïdes.

 

A+

 

Fred

Modifié 8 février 2012 par Fred_76

[etmo]

Suivre le lien :

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?p=1316471#post1316471

[Fred_76]

Bonjour,

 

J'ai tenté de faire la même chose sur un astéroïde qui passait par là lorsque j'ai imagé M1. Il s'agissait de 3724 Annenskij (Jour Julien : 2455943.3155 pendant 43 poses de 2 minutes). La capture était totalement opportuniste.

 

Mais je n'ai pas assez d'images pour en déduire quoique ce soit d'exploitable et en plus la monture utilisée souffrait d'une grosse dérive, un comble pour une Paramount ME... heureusement c'est réparé. L'astéroïde était "vendu" pour une magnitude de l'ordre de 15,3 donc très faible, même pour le LX250 utilisé. Pour en finir avec les erreurs, j'avais oublié de retirer mon MPCC...

 

Voici malgré tout la courbe.

 

Les points sont les mesures relatives à 4 étoiles prises au petit hasard autours de l'astéroïde. La courbe rouge est la moyenne mobile des 10 mesures précédentes.

 

J'ai suivi le tuto de C. Buil (leçon 15).

 

A+

 

Fred

Modifié 9 février 2012 par Fred_76

[econseil]

Bonsoir Emmanuel,

 

Une photométrie de plus en plus maîtrisée. Muniwin ou Iris pour la réduction photométrique?

Une petit passage sur Muniwin devrait donner quelque nouvelles variables.

 

Etienne

 

Merci Etienne.

C'est IRIS que j'utilise pour la réduction photométrique.

Je n'ai pas oublié de passer un coup de Muniwin après mes prises (c'est devenu une habitude) et oui, il y a de la nouvelle variable dans l'air.

J'ai soumis tout ça au VSX qui a refusé dans un premier temps ma demande, mais sur des questions de forme.

Je refais une passe sur la variable ce soir et demain je renvois mon formulaire de découverte d'une nouvelle variable. J'ai plusieurs séries sur cette étoile

Il y a aussi des variables n'ayant aucune mesure dans les bases AAVSO, que je vais m'empresser de soumettre dès que j'aurai un peu de temps (notamment une EB qui m'a montré une jolie éclipse primaire )

[econseil]

Etmo, j'ai essayé le tuto d'Etienne mais comment trouve-t'on des étoiles de référence pour un astéroïde ?

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?p=1315697#post1315697

 

Ce serait bien de faire un tuto pour les astéroïdes.

 

A+

 

Fred

 

Salut,

 

Etmo = le Etienne dont je parlais

Pour avoir des étoiles de référence, il faut :

- soit en choisir soi même dans un catalogue

- soit utiliser des cartes de pointage de variables qui seraient dans le coin de ton astéroïde (ça peut exister).

 

Le tuto pour les astéroïdes sous Iris sera quasi identique à celui pour les variables, à un petit détail près : un astéroïde se déplace sur tes images. Une variable ne se déplace pas.

 

Il existe des champs VX et VY dans la fenêtre de photométrie d'Iris à utiliser dans ce cas. Mais tu as raison, là, un tuto clair et précis s'impose !

[econseil]

Bonjour,

 

J'ai tenté de faire la même chose sur un astéroïde qui passait par là lorsque j'ai imagé M1. Il s'agissait de 3724 Annenskij (Jour Julien : 2455943.3155 pendant 43 poses de 2 minutes). La capture était totalement opportuniste.

 

Mais je n'ai pas assez d'images pour en déduire quoique ce soit d'exploitable et en plus la monture utilisée souffrait d'une grosse dérive, un comble pour une Paramount ME... heureusement c'est réparé. L'astéroïde était "vendu" pour une magnitude de l'ordre de 15,3 donc très faible, même pour le LX250 utilisé. Pour en finir avec les erreurs, j'avais oublié de retirer mon MPCC...

 

Voici malgré tout la courbe.

 

Les points sont les mesures relatives à 4 étoiles prises au petit hasard autours de l'astéroïde. La courbe rouge est la moyenne mobile des 10 mesures précédentes.

 

J'ai suivi le tuto de C. Buil (leçon 15).

 

A+

 

Fred

 

 

Re,

 

Il y a une grande dispersion dans tes points (sur 0.6 magnitudes). Je me souviens de ta photo de M1 (je t'avais indiqué comment trouver Annenskij) et l'astéroïde est ici à mon avis trop faible pour que tu puisse en tirer quelque chose de valable. Il faut un bon signal pour tirer une courbe qui, dans le cas de cet astéroïde, donnait ceci en 2010 : http://obswww.unige.ch/~behrend/r003724a.png

0.4 mag d'amplitude pour une période de 4h environ.

[gglagreg]

bonjour

 

super intéressant , super bien réalisé , bref captivant !

 

chapeau bas !

 

G-

[etmo]

Bonjour,

 

J'ai tenté de faire la même chose sur un astéroïde qui passait par là lorsque j'ai imagé M1. Il s'agissait de 3724 Annenskij (Jour Julien : 2455943.3155 pendant 43 poses de 2 minutes). La capture était totalement opportuniste.

 

Mais je n'ai pas assez d'images pour en déduire quoique ce soit d'exploitable et en plus la monture utilisée souffrait d'une grosse dérive, un comble pour une Paramount ME... heureusement c'est réparé. L'astéroïde était "vendu" pour une magnitude de l'ordre de 15,3 donc très faible, même pour le LX250 utilisé. Pour en finir avec les erreurs, j'avais oublié de retirer mon MPCC...

 

Voici malgré tout la courbe.

 

Les points sont les mesures relatives à 4 étoiles prises au petit hasard autours de l'astéroïde. La courbe rouge est la moyenne mobile des 10 mesures précédentes.

 

J'ai suivi le tuto de C. Buil (leçon 15).

 

A+

 

Fred

 

Oups Fred je suis passé à coté de ta courbe. Même remarque que E Conseil, ta cible est bien trop faible pour ton setup. Pour de telle cible autour 15, j'utilise un LX200 16'' avec une CCD non filtrée sur le ciel de Sirene. Suivant tes premières mesures tu devrais te limiter à 11 magnitude voir 10. Il y a de quoi faire si tu veux faire un véritable suivie et obtenir de vrais résultats exploitables par des professionnels.

[econseil]

 

Je m'arrête ici pour l'astéroïde (22) Kalliope, mais la moisson de mes images n'est pas terminée pour autant.

En réalisant 8h de time lapse sur la même zone du ciel (2x4h) autour de Kalliope, j'ai pu couvrir une large période pendant laquelle toutes les étoiles variables qui étaient dans le champ ont varié.

Je reviendrai dans quelques jours sur la mine d'information qu'on peut tirer de telles images qui ont l'air statiques, mais qui en fait montrent que dans le ciel, tout bouge tout le temps.

 

Le thème du prochain post sera donc : "Comment exploiter à fond ses images ?"

 

 

Voici donc le post que j'avais promis : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=90379